我们可以通过启动 Java 命令时指定不同的 JVM 参数，让 JVM 调整自己的运行状态和行为，内存管理和垃圾回收的 GC 算法，添加和处理调试和诊断信息等等。

直接通过命令启动java

java [options] classname [args]

java [options] -jar filename [args]
  • [options] 部分称为 “JVM 选项”,对应 IDE 中的 VM options, 可用 jps -v 查看。
  • [args] 部分是指 “传给main函数的参数”, 对应 IDE 中的 Program arguments, 可用 jps -m 查看。

如果是使用 Tomcat 之类自带 startup.sh 等启动脚本的程序，我们一般把相关参数都放到一个脚本定义的 JAVA_OPTS 环境变量中，最后脚本启动 JVM 时会把 JAVA_OPTS 变量里的所有参数都加到命令的合适位置。比如设置jvm参数-Xms -Xmx 之类的堆大小参数。

对于springboot来说设置JAVA_TOOL_OPTIONS就可以给jvm设置参数了。

在命令行输入java就能看到参数列表说明：

jar windows 启动java java -jar启动参数怎么设置_jvm

  • Java和JDK内置工具在指定参数时都是以一个-开头为标准参数，所有的JVM都要实现这些参数，并且向后兼容。
  • -D设置系统属性（环境变量），例如-Dfile.encoding=UTF-8 、-Duser.timezone=GMT+08
  • 以-X开头为非标准参数，基本都是传给JVM的，默认JVM实现这些参数的功能，但是并不保证所有的JVM都满足，且不保证向后兼容。
  • 以-XX:开头为为稳定参数，专门用于控制JVM的行为，跟具体的JVM实现相关，随时可能会在下一个版本取消。
  • -XX:+-Flags形式，+-是对布尔值进行开关
  • -XX:key=value形式，指定某个选项的值。

查看默认的所有系统属性

java -XshowSettings:properties -version

查看VM设置

java -XshowSettings:vm -version

查看当前 JDK/JRE 的默认显示语言设置

java -XshowSettings:locale -version

系统属性参数

系统属性，有时候也叫环境变量，例如直接给 JVM 传递指定的系统属性参数，需要使用 -Dkey=value 这种形式，此时如果系统的环境变量里不管有没有指定这个参数，都会以这里的为准。

-D设置系统属性（环境变量），例如-Dfile.encoding=UTF-8 、-Duser.timezone=GMT+08

还有常见的，我们使用 mvn 脚本去执行编译的同时，如果不想编译和执行单元测试代码：

$ mvn package -Djava.test.skip=true

或者

$ mvn package -DskipTests

等等，很多地方会用设置系统属性的方式去传递数据给Java程序，而不是直接用程序参数的方式。

运行模式参数

JVM有两种运行模式

  • -server：特点：启动速度比较慢，但运行性能和内存管理效率很高，用于生产环境。在具有64位能力的jdk环境下默认开启此模式。
  • -client：特点： 启动速度比较快，但运行时性能和内存管理效率不高，通常用于客户端应用程序或者pc应用开发和调试。

堆内存设置参数

JVM总内存=堆内存+栈+非堆+堆外内存

  • -Xms： 指定堆的初始大小，默认物理内存的1/64。如-Xms2g。操作系统并不是实际分配的初始大小，而是GC先规划好，用到在分配。生产环境需要-Xms和-Xmx一致，否则应用刚启动就会有FullGC，两者配置不一致，堆扩容可能会导致性能抖动。默认空余堆内存小于40%时，JVM就会增大堆直到-Mmx。空余堆内存大于70%时，JVM会减少堆直到-Xms。
  • -Xmx：指定堆的最大分配内存。默认是物理内存的1/4。如-Xmx2g。这个内存只是堆内存，不包括栈内存，也不包括堆外使用的内存。
  • -Xmn：等价于-XX:NewSize，新生代的大小。-Xmx--Xmn就能获得老年代大小。使用G1垃圾收集器不应该设置该选项，在其他的某些业务场景下可以设置。官方建议设置位Xmx的1/2-1/4。
  • -XX:PermSize、-XX:MaxPermSize=size, 设置永久代最小、最大大小。这是 JDK1.7 之前使用的。Java8 默认允许的 Meta 空间无限大，此参数无效。
  • ``-XX:MetaspaceSize、-XX:MaxMetaspaceSize=size`，元空间最小、最大大小，Java8 默认不限制 Meta 空间, 一般不允许设置该选项。
  • -XX:MaxDirectMemorySize=size，系统可以使用的最大堆外内存，这个参数跟-Dsun.nio.MaxDirectMemorySize效果相同。
  • -XX:NewRatio：设置新生代和老年代的比值。如：为3，表示年轻代与老年代比值为1：3
    -XX:SurvivorRatio:新生代中Eden区与两个Survivor区的比值。注意Survivor区有两个。如：为3，表示Eden：Survivor=3：2，一个Survivor区占整个新生代的1/5。
  • -XX:MaxTenuringThreshold：设置转入老年代的存活次数。如果是0，则直接跳过新生代进入老年代。
  • -Xss, 设置每个线程栈的内存大小。 例如 -Xss1m 指定线程栈为 1MB，与-XX:ThreadStackSize=1m等价。在相同物理内存下，减小这个值能生成更多的线程，当然操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的，不能无限生成。线程栈的大小是个双刃剑，如果设置过小，可能会出现栈溢出，特别是在该线程内有递归、大的循环时出现溢出的可能性更大，如果该值设置过大，就有影响到创建栈的数量，如果是多线程的应用，就会出现内存溢出的错误。

Xmx最佳实践：推荐配置系统或者容器可用内存的60-80%。比如说系统有 8G 物理内存，系统自己可能会用掉一点，大概还有 7.5G 可以用，那么建议配置

-Xmx6g 说明：xmx : 7.5G*0.8 = 6G，如果知道系统里有明确使用堆外内存的地方，还需要进一步降低这个值。

GC日志相关参数

  • -verbose:gc ：和其他 GC 参数组合使用, 在 GC 日志中输出详细的GC信息。 包括每次 GC 前后各个内存池的大小，堆内存的大小，提升到老年代的大小，以及消耗的时间。此参数支持在运行过程中动态开关。比如使用 jcmd, jinfo， 以及使用 JMX 技术的其他客户端。
  • -XX:+PrintGCDetails 和 -XX:+PrintGCTimeStamps：打印 GC 细节与发生时间。请关注我们后续的 GC 课程章节。
  • -Xloggc:file：与-verbose:gc功能类似，只是将每次 GC 事件的相关情况记录到一个文件中，文件的位置最好在本地，以避免网络的潜在问题。若与 verbose:gc 命令同时出现在命令行中，则以 -Xloggc 为准。

示例：

export JAVA_OPTS="-Xms28g -Xmx28g -Xss1m \
-verbosegc -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200 \
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/usr/local/"

垃圾收集器相关参数

垃圾回收器是 JVM 性能分析和调优的核心内容之一，也是近几个 JDK 版本大力发展和改进的地方。通过不同的 GC 算法和参数组合，配合其他调优手段，我们可以把系统精确校验到性能最佳状态。

  • -XX:+UseG1GC：使用 G1 垃圾回收器
  • -XX:+UseConcMarkSweepGC：使用 CMS 垃圾回收器
  • -XX:+UseSerialGC：使用串行垃圾回收器
  • -XX:+UseParallelGC：使用并行垃圾回收器

特殊情况执行脚本的参数

除了上面介绍的一些 JVM 参数，还有一些用于出现问题时提供诊断信息之类的参数。

  • -XX:+-HeapDumpOnOutOfMemoryError 选项, 当 OutOfMemoryError 产生，即内存溢出(堆内存或持久代)时，自动 Dump 堆内存。 因为在运行时并没有什么开销, 所以在生产机器上是可以使用的。 示例用法: java -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -Xmx256m ConsumeHeap
  • -XX:HeapDumpPath 选项, 与HeapDumpOnOutOfMemoryError搭配使用, 指定内存溢出时 Dump 文件的目录。 如果没有指定则默认为启动 Java 程序的工作目录。 示例用法: java -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/usr/local/ ConsumeHeap 自动 Dump 的 hprof 文件会存储到 /usr/local/ 目录下。
  • -XX:OnError 选项, 发生致命错误时(fatal error)执行的脚本。 例如, 写一个脚本来记录出错时间, 执行一些命令, 或者 curl 一下某个在线报警的url. 示例用法: java -XX:OnError="gdb - %p" MyApp 可以发现有一个 %p 的格式化字符串，表示进程 PID。
  • -XX:OnOutOfMemoryError 选项, 抛出 OutOfMemoryError 错误时执行的脚本。
  • -XX:ErrorFile=filename 选项, 致命错误的日志文件名，绝对路径或者相对路径。

官方JVM参数清单

Java HotSpot VM Options (oracle.com)